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文档介绍
【数学】2019届一轮复习苏教版计数原理、概率、随机变量及其分布列学案
第十一章概 率 第一节 随机事件的概率 本节主要包括2个知识点: 1.随机事件的频率与概率;2.互斥事件与对立事件. 突破点(一) 随机事件的频率与概率 1.事件的分类 2.频率和概率 (1)在相同的条件S下重复n次试验,观察某一事件A是否出现,称n次试验中事件A出现的次数nA为事件A出现的频数,称事件A出现的比例fn(A)=为事件A出现的频率. (2)对于给定的随机事件A,如果随着试验次数的增加,事件A发生的频率fn(A)稳定在某个常数上,把这个常数记作P(A),称为事件A的概率,简称为A的概率. 1.判断题 (1)“下周六会下雨”是随机事件.( ) (2)事件发生的频率与概率是相同的.( ) (3)随机事件和随机试验是一回事.( ) (4)在大量重复试验中,概率是频率的稳定值.( ) 答案:(1)√ (2)× (3)× (4)√ 2.填空题 (1)掷一枚均匀的硬币两次,事件M:一次正面朝上,一次反面朝上;事件N:至少一次正面朝上.则P(M)=________;P(N)=________. 解析:掷一枚硬币两次,有四个基本事件:正反、正正、反正、反反.故P(M)==,P(N)=. 答案: (2)在n次重复进行的试验中,事件A发生的频率为,当n很大时,P(A)与的关系是________.(填“等于”或“约等于”) 解析:因频率是概率的近似值,概率是频率的稳定值,所以P(A)≈. 答案:约等于 (3)给出下列三个说法,其中正确的有________个. ①有一大批产品,已知次品率为10 ,从中任取100件,必有10件是次品; ②做7次抛硬币的试验,结果3次出现正面,因此正面出现的概率是; ③随机事件发生的频率就是这个随机事件发生的概率. 解析:①错,不一定是10件次品;②错,是频率而非概率;③错,频率不等于概率,这是两个不同的概念. 答案:0 (4)某人进行打靶练习,共射击10次,其中有2次中10环,有3次中9环,有4次中8环,有1次未中靶.假设此人射击1次,则其中靶的概率约为________;中10环的概率约为________. 解析:中靶的频数为9,试验次数为10,所以中靶的频率为=0.9,所以此人射击1次,中靶的概率约为0.9.同理得中10环的概率约为0.2. 答案:0.9 0.2 随机事件的频率与概率 事件A发生的频率是利用频数nA除以试验总次数n所得到的值,且随着试验次数的增多,它在A的概率附近摆动幅度越来越小,即概率是频率的稳定值,因此在试验次数足够的情况下,给出不同事件发生的次数,可以利用频率来估计相应事件发生的概率. [典例] 某保险公司利用简单随机抽样的方法,对投保的车辆进行抽样,样本车辆中每辆车的赔付结果统计如下: 赔偿金额(元) 0 1 000 2 000 3 000 4 000 车辆数(辆) 500 130 100 150 120 (1)若每辆车的投保金额为2 800元,估计赔付金额大于投保金额的概率. (2)在样本车辆中,车主是新司机的占10 ,在赔付金额为4 000元的样本车辆中,车主是新司机的占20 ,估计在已投保车辆中,新司机获赔金额为4 000元的概率. [解] (1)设A表示事件“赔付金额为3 000元”,B表示事件“赔付金额为4 000元”,以频率估计概率得P(A)==0.15,P(B)==0.12, 由于投保额为2 800元,赔付金额大于投保金额的情形是赔付3 000元和4 000元, 所以其概率为P(A)+P(B)=0.15+0.12=0.27. (2)设C表示事件“投保车辆中新司机获赔4 000元”,由已知,样本车辆中车主是新司机的有0.1×1 000=100(位),而赔付金额为4 000元的车辆中车主为新司机的有0.2×120=24(位), 所以样本车辆中新司机车主获赔金额为4 000元的频率为=0.24, 由频率估计概率得P(C)=0.24. 1.某电子商务公司随机抽取1 000名 络购物者进行调查.这1 000名购物者2017年 上购物金额(单位:万元)均在区间[0.3,0.9]内,样本分组为:[0.3,0.4),[0.4,0.5),[0.5,0.6),[0.6,0.7),[0.7,0.8),[0.8,0.9],购物金额的频率分布直方图如下: 电子商务公司决定给购物者发放优惠券,其金额(单位:元)与购物金额关系如下: 购物金额分组 [0.3,0.5) [0.5,0.6) [0.6,0.8) [0.8,0.9] 发放金额 50 100 150 200 (1)求这1 000名购物者获得优惠券金额的平均数; (2)以这1 000名购物者购物金额落在相应区间的频率作为概率,求一个购物者获得优惠券金额不少于150元的概率. 解:(1)购物者的购物金额x与获得优惠券金额y的频率分布如下表: x 0.3≤x<0.5 0.5≤x<0.6 0.6≤x<0.8 0.8≤x≤0.9 y 50 100 150 200 频率 0.4 0.3 0.28 0.02 这1 000名购物者获得优惠券金额的平均数为: =96.(2)由获得优惠券金额y与购物金额x的对应关系,由(1)有P(y=150)=P(0.6≤x<0.8)=0.28, P(y=200)=P(0.8≤x≤0.9)=0.02, 从而,获得优惠券金额不少于150元的概率为P(y≥150)=P(y=150)+P(y=200)=0.28+0.02=0.3. 2.随机抽取一个年份,对西安市该年4月份的天气情况进行统计,结果如下: 日期 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 天气 晴 雨 阴 阴 阴 雨 阴 晴 晴 晴 阴 晴 晴 晴 晴 日期 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 天气 晴 阴 雨 阴 阴 晴 阴 晴 晴 晴 阴 晴 晴 晴 雨 (1)在4月份任选一天,估计西安市在该天不下雨的概率; (2)西安市某学校拟从4月份的一个晴天开始举行连续2天的运动会,估计运动会期间不下雨的概率. 解:(1)由4月份天气统计表知,在容量为30的样本中,不下雨的天数是26,以频率估计概率,在4月份任选一天,西安市不下雨的概率为=. (2)称相邻的两个日期为“互邻日期对”(如,1日与2日,2日与3日等).这样,在4月份中,前一天为晴天的互邻日期对有16个,其中后一天不下雨的有14个,所以晴天的次日不下雨的频率为=.以频率估计概率,运动会期间不下雨的概率为. 突破点(二) 互斥事件与对立事件 1.概率的基本性质 (1)概率的取值范围:0≤P(A)≤1. (2)必然事件的概率:P(A)=1.不可能事件的概率:P(A)=0. 2.互斥事件和对立事件 事件 定义 概率公式 互斥 事件 在一个随机试验中,我们把一次试验下不能同时发生的两个事件A与B称作互斥事件 P(A∪B)=P(A)+P(B); P(A1∪A2∪…∪An)=P(A1)+P(A2)+…+P(An) 对立 事件 在一个随机试验中,两个试验不会同时发生,并且一定有一个发生的事件A和称为对立事件 P()=1-P(A) 1.判断题 (1)若随机事件A发生的概率为P(A),则0≤P(A)≤1.( ) (2)两个事件的和事件是指两个事件同时发生.( ) (3)对立事件一定是互斥事件,互斥事件不一定是对立事件.( ) (4)“方程x2+2x+8=0有两个实根”是不可能事件.( ) 答案:(1)× (2)× (3)√ (4)√ 2.填空题 (1)一个人打靶时连续射击两次,事件“至少有一次中靶”的互斥事件是____________. 答案:两次都不中靶 (2)袋中装有3个白球,4个黑球,从中任取3个球,则①恰有1个白球和全是白球;②至少有1个白球和全是黑球;③至少有1个白球和至少有2个白球;④至少有1个白球和至少有1个黑球.在上述事件中,是对立事件的为________. 答案:② (3)甲:A1、A2是互斥事件;乙:A1、A2是对立事件,那么甲是乙的____________条件. 答案:必要不充分 (4)从一箱产品中随机抽取一件,设事件A={抽到一等品},事件B={抽到二等品},事件C={抽到三等品},且已知P(A)=0.65,P(B)=0.2,P(C)=0.1,则事件“抽到的不是一等品”的概率为________. 解析:由对立事件可得P=1-P(A)=0.35. 答案:0.35 事件关系的判断 [例1] (1)设条件甲:“事件A与事件B是对立事件”,结论乙:“概率满足P(A)+P(B)=1”,则甲是乙的( ) A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件 (2)一个均匀的正方体玩具的各个面上分别标以数字1,2,3,4,5,6.将这个玩具向上抛掷1次,设事件A表示“向上的一面出现奇数”,事件B表示“向上的一面出现的数字不超过3”,事件C表示“向上的一面出现的数字不小于4”,则( ) A.A与B是互斥而非对立事件 B.A与B是对立事件 C.B与C是互斥而非对立事件 D.B与C是对立事件 (3)对飞机连续射击两次,每次发射一枚炮弹,设A={两次都击中飞机},B={两次都没击中飞机},C={恰有一次击中飞机},D={至少有一次击中飞机},其中彼此互斥的事件是________,互为对立事件的是________. [解析] (1)若事件A与事件B是对立事件,则A∪B为必然事件,再由概率的加法公式得P(A)+P(B)=1,充分性成立.设掷一枚硬币3次,事件A:“至少出现一次正面”,事件B:“3次出现正面”,则P(A)=,P(B)=,满足P(A)+P(B)=1,但A,B不是对立事件,必要性不成立.故甲是乙的充分不必要条件. (2)A∩B={出现数字1或3},事件A,B不互斥更不对立;B∩C=∅,B∪C=Ω(Ω为必然事件),故事件B,C是对立事件.故选D. (3)设I为对飞机连续射击两次所发生的所有情况,因为A∩B=∅,A∩C=∅,B∩C=∅,B∩D=∅,故A与B,A与C,B与C,B与D为互斥事件.而B∩D=∅,B∪D=I,故B与D互为对立事件. [答案] (1)A (2)D (3)A与B,A与C,B与C,B与D B与D [方法技巧] 事件间的关系的判断方法 (1)判断事件间的关系时,可把所有的试验结果写出来,看所求事件包含哪几个试验结果,从而断定所给事件间的关系. (2)对立事件一定是互斥事件,也就是说不互斥的两个事件一定不是对立事件,在确定了两个事件互斥的情况下,就要看这两个事件的和事件是不是必然事件,这是判断两个事件是否为对立事件的基本方法.判断互斥事件、对立事件时,注意事件的发生与否都是对于同一次试验而言的,不能在多次试验中判断. (3)从集合的角度上看:事件A,B对应的基本事件构成了集合A,B,则A,B互斥时,A∩B=∅;A,B对立时,A∩B=∅且A∪B=U(U为全集).两事件互斥是两事件对立的必要不充分条件. 互斥事件、对立事件的概率 [例2] 袋中有12个小球,分别为红球、黑球、黄球、绿球,从中任取一球,得到红球的概率是,得到黑球或黄球的概率是,得到黄球或绿球的概率也是,试求得到黑球、黄球和绿球的概率各是多少? [解] 从袋中任取一个球,记事件“摸到红球”“摸到黑球”“摸到黄球”“摸到绿球”分别为A,B,C,D,则有 P(A)=,P(B∪C)=P(B)+P(C)=, P(C∪D)=P(C)+P(D)=,P(B∪C∪D)=P(B)+P(C)+P(D)=1-P(A)=1-=,解得P(B)=,P(C)=,P(D)=,因此得到黑球、黄球、绿球的概率分别是,,. [方法技巧] 求复杂互斥事件概率的两种方法 (1)直接法:将所求事件的概率分解为一些彼此互斥的事件的概率的和; (2)间接法:先求该事件的对立事件的概率,再由P(A)=1-P()求解.当题目涉及“至多”“至少”型问题时,多考虑间接法. 1.把红、黑、蓝、白4张纸牌随机地分发给甲、乙、丙、丁四个人,每人分得1张,事件“甲分得红牌”与事件“乙分得红牌”是( ) A.对立事件 B.不可能事件 C.互斥事件但不是对立事件 D.以上答案都不对 解析:选C 由互斥事件和对立事件的概念可判断,应选C. 2.设事件A,B,已知P(A)=,P(B)=,P(A∪B)=,则A,B之间的关系一定为( ) A.两个任意事件 B.互斥事件 C.非互斥事件 D.对立事件 解析:选B 因为P(A)+P(B)=+==P(A∪B),所以A,B之间的关系一定为互斥事件.故选B. 3.由经验得知,在人民商场付款处排队等候付款的人数及其概率如下: 排队人数 0 1 2 3 4 5人及以上 概率 0.11 0.16 0.3 0.29 0.1 0.04 则至多2人排队的概率为( ) A.0.3 B.0.43 C.0.57 D.0.27 解析:选C 记“没有人排队”为事件A,“1人排队”为事件B,“2人排队”为事件C,A、B、C彼此互斥.记“至多2人排队”为事件E.则P(E)=P(A+B+C)=P(A)+P(B)+P(C)=0.11+0.16+0.3=0.57. 4.围棋盒子中有多粒黑子和白子,已知从中取出2粒都是黑子的概率为,都是白子的概率是.则从中任意取出2粒恰好是同一色的概率是( ) A. B. C. D.1 解析:选C 设“从中取出2粒都是黑子”为事件A,“从中取出2粒都是白子”为事件B,“任意取出2粒恰好是同一色”为事件C,则C=A∪B,且事件A与B互斥.所以P(C)=P(A)+P(B)=+=.即任意取出2粒恰好是同一色的概率为. 5.某商场有奖销售中,购满100元商品得1张奖券,多购多得,1 000张奖券为一个开奖单位,设特等奖1个,一等奖10个,二等奖50个.设1张奖券中特等奖、一等奖、二等奖的事件分别为A,B,C,求: (1)P(A),P(B),P(C); (2)1张奖券的中奖概率; (3)1张奖券不中特等奖且不中一等奖的概率. 解:(1)P(A)=,P(B)==,P(C)==.故事件A,B,C的概率分别为,,. (2)1张奖券中奖包含中特等奖、一等奖、二等奖.设“1张奖券中奖”这个事件为M,则M=A∪B∪C. ∵A,B,C两两互斥, ∴P(M)=P(A∪B∪C)=P(A)+P(B)+P(C) ==, 故1张奖券的中奖概率约为. (3)设“1张奖券不中特等奖且不中一等奖”为事件N,则事件N与“1张奖券中特等奖或中一等奖”为对立事件, ∴P(N)=1-P(A∪B)=1-=, 故1张奖券不中特等奖且不中一等奖的概率为. [全国卷5年真题集中演练——明规律] 1.(2015·全国卷Ⅱ)某公司为了解用户对其产品的满意度,从A,B两地区分别随机调查了40个用户,根据用户对产品的满意度评分,得到A地区用户满意度评分的频率分布直方图和B地区用户满意度评分的频数分布表. B地区用户满意度评分的频数分布表 满意度评分分组 [50,60) [60,70) [70,80) [80,90) [90,100] 频数 2 8 14 10 6 (1)在图②中作出B地区用户满意度评分的频率分布直方图,并通过直方图比较两地区满意度评分的平均值及分散程度(不要求计算出具体值,给出结论即可). (2)根据用户满意度评分,将用户的满意度分为三个等级: 满意度评分 低于70分 70分到89分 不低于90分 满意度等级 不满意 满意 非常满意 估计哪个地区用户的满意度等级为不满意的概率大?说明理由. 解:(1)如图所示. 通过两地区用户满意度评分的频率分布直方图可以看出,B地区用户满意度评分的平均值高于A地区用户满意度评分的平均值;B地区用户满意度评分比较集中,而A地区用户满意度评分比较分散. (2)A地区用户的满意度等级为不满意的概率大. 记CA表示事件:“A地区用户的满意度等级为不满意”;CB表示事件:“B地区用户的满意度等级为不满意”.由直方图得P(CA)的估计值为(0.01+0.02+0.03)×10=0.6,P(CB)的估计值为(0.005+0.02)×10=0.25. 所以A地区用户的满意度等级为不满意的概率大. 2.(2017·全国卷Ⅲ)某超市计划按月订购一种酸奶,每天进货量相同,进货成本每瓶4元,售价每瓶6元,未售出的酸奶降价处理,以每瓶2元的价格当天全部处理完.根据往年销售经验,每天需求量与当天最高气温(单位:℃)有关.如果最高气温不低于25,需求量为500瓶;如果最高气温位于区间[20,25),需求量为300瓶;如果最高气温低于20,需求量为200瓶.为了确定六月份的订购计划,统计了前三年六月份各天的最高气温数据,得下面的频数分布表: 最高气温 [10,15) [15,20) [20,25) [25,30) [30,35) [35,40) 天数 2 16 36 25 7 4 以最高气温位于各区间的频率估计最高气温位于该区间的概率. (1)估计六月份这种酸奶一天的需求量不超过300瓶的概率; (2)设六月份一天销售这种酸奶的利润为Y(单位:元).当六月份这种酸奶一天的进货量为450瓶时,写出Y的所有可能值,并估计Y大于零的概率. 解:(1)这种酸奶一天的需求量不超过300瓶,当且仅当最高气温低于25,由表格数据知,最高气温低于25的频率为=0.6,所以这种酸奶一天的需求量不超过300瓶的概率的估计值为0.6. (2)当这种酸奶一天的进货量为450瓶时,若最高气温不低于25,则Y=6×450-4×450=900; 若最高气温位于区间[20,25), 则Y=6×300+2(450-300)-4×450=300; 若最高气温低于20, 则Y=6×200+2(450-200)-4×450=-100. 所以Y的所有可能值为900,300,-100. Y大于零当且仅当最高气温不低于20,由表格数据知,最高气温不低于20的频率为=0.8,因此Y大于零的概率的估计值为0.8. [课时达标检测] [小题对点练——点点落实] 对点练(一) 随机事件的频率与概率 1.容量为20的样本数据,分组后的频数如下表: 分组 [10,20) [20,30) [30,40) [40,50) [50,60) [60,70) 频数 2 3 4 5 4 2 则样本数据落在区间[10,40)的频率为( ) A.0.35 B.0.45 C.0.55 D.0.65 解析:选B 数据落在[10,40)的频率为==0.45,故选B. 2.我国古代数学名著《数书九章》有“米谷粒分”题:粮仓开仓收粮,有人送来米1 534石,验得米内夹谷,抽样取米一把,数得254粒内夹谷28粒,则这批米内夹谷约为( ) A.134石 B.169石 C.338石 D.1 365石 解析:选B 这批米内夹谷约为×1 534≈169石,故选B . 3.从某校高二年级的所有学生中,随机抽取20人,测得他们的身高(单位:cm)分别为: 162,153,148,154,165,168,172,171,173,150, 151,152,160,165,164,179,149,158,159,175. 根据样本频率分布估计总体分布的原理,在该校高二年级的所有学生中任抽一人,估计该生的身高在155.5 cm~170.5 cm 之间的概率约为( ) A. B. C. D. 解析:选A 从已知数据可以看出,在随机抽取的这20位学生中,身高在155.5 cm~170.5 cm之间的学生有8人,频率为,故可估计在该校高二年级的所有学生中任抽一人,其身高在155.5 cm~170.5 cm之间的概率约为. 4.在投掷一枚硬币的试验中,共投掷了100次,“正面朝上”的频数为51,则“正面朝上”的频率为( ) A.49 B.0.5 C.0.51 D.0.49 解析:选C 由题意,根据事件发生的频率的定义可知,“正面朝上”的频率为=0.51. 对点练(二) 互斥事件与对立事件 1.掷一颗质地均匀的骰子,观察所得的点数为a,设事件A=“a为3”,B=“a为4”,C=“a为奇数”,则下列结论正确的是( ) A.A与B为互斥事件 B.A与B为对立事件 C.A与C为对立事件 D.A与C为互斥事件 解析:选A 事件A与B不可能同时发生,A,B互斥,但不是对立事件,显然A与C不是互斥事件,更不是对立事件. 2.有一个游戏,其规则是甲、乙、丙、丁四个人从同一地点随机地向东、南、西、北四个方向前进,每人一个方向.事件“甲向南”与事件“乙向南”是( ) A.互斥但非对立事件 B.对立事件 C.相互独立事件 D.以上都不对 解析:选A 由于每人一个方向,故“甲向南”意味着“乙向南”是不可能的,故是互斥事件,但不是对立事件. 3.从装有5个红球和3个白球的口袋内任取3个球,那么互斥而不对立的事件是( ) A.至少有一个红球与都是红球 B.至少有一个红球与都是白球 C.至少有一个红球与至少有一个白球 D.恰有一个红球与恰有两个红球 解析:选D 对于A,两事件是包含关系,对于B,两事件是对立事件,对于C,两事件可能同时发生.故选D. 4.某产品分甲、乙、丙三级,其中乙、丙两级均属次品,在正常生产情况下,出现乙级品和丙级品的概率分别是5 和3 ,则抽检一个产品是正品(甲级)的概率为( ) A.0.95 B.0.97 C.0.92 D.0.08 解析:选C 记抽检的产品是甲级品为事件A,是乙级品为事件B,是丙级品为事件C,这三个事件彼此互斥,因而所求概率为P(A)=1-P(B)-P(C)=1-5 -3 =92 =0.92. 5.若随机事件A,B互斥,A,B发生的概率均不等于0,且P(A)=2-a,P(B)=4a-5,则实数a的取值范围是( ) A. B. C. D. 解析:选D 由题意可得 即解得0,y>0,+=1.则x+y=(x+y)·=5+≥9,当且仅当x=2y时等号成立,故x+y的最小值为9. 答案:9 [大题综合练——迁移贯通] 1.近年来,某市为促进生活垃圾的分类处理,将生活垃圾分为厨余垃圾、可回收物和其他垃圾三类,并分别设置了相应的垃圾箱,为调查居民生活垃圾分类投放情况,现随机抽取了该市三类垃圾箱中总计1 000吨生活垃圾,数据统计如下(单位:吨): “厨余垃圾”箱 “可回收物”箱 “其他垃圾”箱 厨余垃圾 400 100 100 可回收物 30 240 30 其他垃圾 20 20 60 (1)试估计厨余垃圾投放正确的概率; (2)试估计生活垃圾投放错误的概率. 解:(1)厨余垃圾投放正确的概率约为 ==. (2)设生活垃圾投放错误为事件A,则事件表示生活垃圾投放正确.事件的概率约为“厨余垃圾”箱里厨余垃圾量、“可回收物”箱里可回收物量与“其他垃圾”箱里其他垃圾量的总和除以生活垃圾总量,即P()约为=0.7,所以P(A)约为1-0.7=0.3. 2.某校有教职工500人,对他们的年龄状况和受教育程度进行调查,其结果如下: 高中 专 本 研究生 合计 35岁以下 10 150 50 35 245 35~50 20 100 20 13 153 50岁以上 30 60 10 2 102 随机地抽取一人,求下列事件的概率: (1)50岁以上具有专 或专 以上学历; (2)具有本 学历; (3)不具有研究生学历. 解:(1)设事件A表示“50岁以上具有专 或专 以上学历”, P(A)==0.144. (2)设事件B表示“具有本 学历”, P(B)==0.16. (3)设事件C表示“不具有研究生学历”, P(C)=1-=0.9. 3.某河流上的一座水力发电站,每年六月份的发电量Y(单位:万千瓦时)与该河上游在六月份的降雨量X(单位:毫米)有关.据统计,当X=70时,Y=460;X每增加10,Y增加5.已知近20年X的值为140,110,160,70,200,160,140,160,220,200,110,160,160,200,140,110,160,220,140,160. (1)完成如下的频率分布表: 近20年六月份降雨量频率分布表 降雨量 70 110 140 160 200 220 频率 (2)假定今年6月份的降雨量与近20年六月份降雨量的分布规律相同,并将频率视为概率,求今年六月份该水力发电站的发电量低于490(万千瓦时)或超过530(万千瓦时)的概率. 解:(1)在所给数据中,降雨量为110毫米的有3个,为160毫米的有7个,为200毫米的有3个,故近20年六月份降雨量频率分布表为 降雨量 70 110 140 160 200 220 频率 (2)由已知可得Y=+425, 故P(“发电量低于490万千瓦时或超过530万千瓦时”)=P(Y<490或Y>530)=P(X<130或X>210) =P(X=70)+P(X=110)+P(X=220) =++=. 第二节 古典概型与几何概型 本节主要包括3个知识点: 1.古典概型; 2.几何概型; 3.概率与统计的综合问题. 突破点(一) 古典概型 1.基本事件的特点 (1)任何两个基本事件都是互斥的; (2)任何事件(除不可能事件)都可以表示成基本事件的和. 2.古典概型 具有以下两个特点的概率模型称为古典概率模型,简称古典概型. (1)有限性:试验中所有可能出现的基本事件只有有限个; (2)等可能性:每个基本事件出现的可能性相等. 3.古典概型的概率公式 P(A)=. 1.判断题 (1)“在适宜条件下,种下一粒种子观察它是否发芽”属于古典概型,其基本事件是“发芽与不发芽”.( ) (2)掷一枚硬币两次,出现“两个正面”“一正一反”“两个反面”,这三个结果是等可能事件.( ) (3)从市场上出售的标准为500±5 g的袋装食盐中任取一袋,测其重量,属于古典概型.( ) (4)有3个兴趣小组,甲、乙两位同学各自参加其中一个小组,每位同学参加各个小组的可能性相同,则这两位同学参加同一个兴趣小组的概率为.( ) 答案:(1)× (2)× (3)× (4)√ 2.填空题 (1)一个口袋内装有2个白球和3个黑球,则在先摸出1个白球后放回的条件下,再摸出1个白球的概率是________. 解析:先摸出1个白球后放回,再摸出1个白球的概率,实质上就是第二次摸到白球的概率,因为袋内装有2个白球和3个黑球,因此概率为. 答案: (2)从1,2,3,4,5中任意取出两个不同的数,其和为5的概率是________. 解析:两数之和等于5有两种情况(1,4)和(2,3),总的基本事件有(1,2),(1,3),(1,4),(1,5),(2,3),(2,4),(2,5),(3,4),(3,5),(4,5),共10种.∴所求概率P==. 答案: (3)从一副混合后的扑克牌(除去大、小王,共52张)中,随机抽取1张.事件A为“抽到红桃 ”,事件B为“抽到黑桃”,则P(A∪B)=________(结果用最简分数表示). 解析:∵P(A)=,P(B)=, ∴P(A∪B)=P(A)+P(B)=+==. 答案: 古典概型的求法 [典例] (2017·山东高考)某旅游爱好者计划从3个亚洲国家A1,A2,A3和3个欧洲国家B1,B2,B3中选择2个国家去旅游. (1)若从这6个国家中任选2个,求这2个国家都是亚洲国家的概率; (2)若从亚洲国家和欧洲国家中各任选1个,求这2个国家包括A1但不包括B1的概率. [解] (1)由题意知,从6个国家中任选两个国家,其一切可能的结果组成的基本事件有:{A1,A2},{A1,A3},{A2,A3},{A1,B1},{A1,B2},{A1,B3},{A2,B1},{A2,B2},{A2,B3},{A3,B1},{A3,B2},{A3,B3},{B1,B2},{B1,B3},{B2,B3},共15个.所选两个国家都是亚洲国家的事件所包含的基本事件有:{A1,A2},{A1,A3},{A2,A3 },共3个,则所求事件的概率为:P==. (2)从亚洲国家和欧洲国家中各任选一个,其一切可能的结果组成的基本事件有:{A1,B1},{A1,B2},{A1,B3},{A2,B1},{A2,B2},{A2,B3},{A3,B1},{A3,B2},{A3,B3},共9个.包括A1但不包括B1的事件所包含的基本事件有:{A1,B2},{A1,B3},共2个,则所求事件的概率为:P=. [方法技巧] 解决古典概型实际问题的步骤 1.(2017·天津高考)有5支彩笔(除颜色外无差别),颜色分别为红、黄、蓝、绿、紫.从这5支彩笔中任取2支不同颜色的彩笔,则取出的2支彩笔中含有红色彩笔的概率为( ) A. B. C. D. 解析:选C 从5支彩笔中任取2支不同颜色的彩笔,有10种不同取法:(红,黄),(红,蓝),(红,绿),(红,紫),(黄,蓝),(黄,绿),(黄,紫),(蓝,绿),(蓝,紫),(绿,紫).而取出的2支彩笔中含有红色彩笔的取法有(红,黄),(红,蓝),(红,绿),(红,紫),共4种,故所求概率P==. 2.在正六边形的6个顶点中随机选择4个顶点,则构成的四边形是梯形的概率为( ) A. B. C. D. 解析:选B 如图,在正六边形ABCDEF的6个顶点中随机选择4个顶点,共有15种选法,其中构成的四边形是梯形的有ABEF,BCDE,ABCF,CDEF,ABCD,ADEF,共6种情况,故构成的四边形是梯形的概率P==. 3.(2018·湘中名校联考)从集合A={-2,-1,2}中随机选取一个数记为a,从集合B ={-1,1,3}中随机选取一个数记为b,则直线ax-y+b=0不经过第四象限的概率为( ) A. B. C. D. 解析:选A 从集合A,B中随机选取一个数后组合成的数对有(-2,-1),(-2,1),(-2,3),(-1,-1),(-1,1),(-1,3),(2,-1),(2,1),(2,3),共9对,要使直线ax-y+b=0不经过第四象限,则需a≥0,b≥0,共有2对满足,所以所求概率P=,故选A. 4.现有10个数,它们能构成一个以1为首项,-3为公比的等比数列,若从这10个数中随机抽取一个数,则它小于8的概率是________. 解析:这十个数是1,-3,(-3)2,(-3)3,(-3)4,(-3)5,(-3)6,(-3)7,(-3)8,(-3)9,所以它小于8的概率等于=. 答案: 5.(2018·郑州质检)按照国家环保部发布的新修订的《环境空气质量标准》,规定:PM2.5的年平均浓度不得超过35微克/立方米.国家环保部门在2016年10月1日到2017年1月30日这120天对全国的PM2.5平均浓度的监测数据统计如下: 组别 PM2.5浓度(微克/立方米) 频数/天 第一组 (0,35] 32 第二组 (35,75] 64 第三组 (75,115] 16 第四组 115以上 8 (1)在这120天中抽取30天的数据做进一步分析,每一组应抽取多少天? (2)在(1)中所抽取的样本PM2.5的平均浓度超过75微克/立方米的若干天中,随机抽取2天,求恰好有一天平均浓度超过115微克/立方米的概率. 解:(1)在这120天中抽取30天,应采取分层抽样,第一组应抽取32×=8天;第二组应抽取64×=16天;第三组应抽取16×=4天;第四组应抽取8×=2天. (2)设PM2.5的平均浓度在(75,115]内的4天记为A1,A2,A3,A4,PM2.5的平均浓度在115以上的2天记为B1,B2. 所以从这6天中任取2天的情况有A1A2,A1A3,A1A4,A1B1,A1B2,A2A3,A2A4,A2B1,A2B2,A3A4,A3B1,A3B2,A4B1,A4B2,B1B2,共15种.记“恰好有一天平均浓度超过115微克/立方米”为事件A,其中符合条件的情况有A1B1,A1B2,A2B1,A2B2,A3B1, A3B2,A4B1,A4B2,共8种,故所求事件A的概率P(A)=. 突破点(二) 几何概型 1.几何概型的定义 如果每个事件发生的概率只与构成该事件区域的长度(面积或体积)成比例,则称这样的概率模型为几何概率模型,简称几何概型. 2.几何概型的两个基本特点 (1)无限性:在一次试验中可能出现的结果有无限多个; (2)等可能性:每个试验结果的发生具有等可能性. 3.几何概型的概率公式 P(A)=. 1.判断题 (1)在一个正方形区域内任取一点的概率是零.( ) (2)几何概型中,每一个基本事件就是从某个特定的几何区域内随机地取一点,该区域中的每一点被取到的机会相等.( ) (3)在几何概型定义中的区域可以是线段、平面图形、立体图形.( ) 答案:(1)√ (2)√ (3)√ 2.填空题 (1)某路公共汽车每5分钟发车一次,某乘客到乘车点的时刻是随机的,则他候车时间不超过2分钟的概率是________. 解析:试验的全部结果构成的区域长度为5,所求事件的区域长度为2,故所求概率为P=. 答案: (2)已知正方体ABCD A1B1C1D1的棱长为1,在正方体内随机取点M,则使四棱锥MABCD的体积小于的概率为________. 解析:在正方体ABCDA1B1C1D1中,设MABCD的高为h,则×S四边形ABCD×h=.又S 四边形ABCD=1,所以h=.若体积小于,则h<.即点M在正方体的下半部分,所以P=. 答案: (3) 如图所示,边长为2的正方形中有一封闭曲线围成的阴影区域,在正方形中随机撒一粒豆子,它落在阴影区域内的概率为,则阴影区域的面积为________. 解析:设阴影区域的面积为S,则=,∴S=. 答案: 与长度、角度有关的几何概型 [例1] (1)在长为12 cm的线段AB上任取一点C,现作一矩形,邻边长分别等于线段AC,CB的长,则该矩形的面积大于20 cm2的概率为( ) A. B. C. D. (2)(2017·江苏高考)记函数f(x)=的定义域为D.在区间[-4,5]上随机取一个数x,则x∈D的概率是________. (3)如图所示,在等腰直角三角形ABC中,过直角顶点C在∠ACB内部任作一条射线CM,与AB交于点M,则AM查看更多
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